混凝土的碳化是指混凝土中原呈碱性的氢氧化钙，在大气中受到二氧化碳和水分的作用，逐渐变成呈中性的碳酸钙的过程，混凝土碳化对混凝土结构破坏影响很大。
混凝土碳化影响因素
水工建筑物混6 y N Z n E p凝土碳化的影响因素较多，有内在因素，也有外界因素。
1影响混凝土碳化的内在$ T $ 8 Q J Q B因素
h F * - R 1.1水泥品种
= N t | ` a M 不同的水泥，其矿物组成、混合材量、外加剂、生料化学成分不同，直接影响着水泥的活性和混凝土的碱度，对碳化\ ( 5 . V x g G速度有重要影响。一般而言，水泥中熟料越多，则混凝土的碳化速度越慢。外加剂（减水剂、引气剂）一般均能提高抗渗性，减弱碳化速度，但含氯盐的防冻、早强剂则会严重加速钢筋6 T : k ) \ P 3 %锈蚀，应严格控制其用量。
1.2集M } k L e料品种和级配
集料品种和级配不同，其内部孔隙结构差别很大，直接影响着混凝土的密实性。材质致密坚实，级配较好的集料的混凝土，其碳化的速度较慢_ _ O 6 , P V #。
1.3磨细矿物掺料的品种和数量
如具有活性水硬性材料的掺料，其不能自行硬化，1 K 8但能与水泥水化析出的氢氧化钙M ] { D或者与加入的石灰E w 0 q , T U D T相互作用6 h R e p M y q而形成较强较稳定的胶结物质，使混凝土碱度降低。在水灰比不变采用等量取代的条件下，掺料量取代水泥S ( 6 m b J 6 n )量越多，混凝土的碳化速度就越快。
1.4水泥用量
增加水泥用量，一方面可以改变h ( j 2 0 f X u混凝土的和易性，提高混凝土的密实性；另一2 F \ - G +方面还可以增加混凝土的碱性储备，使其抗碳化性能增强，碳化速度随水泥用量的增大而减少。
&nbL ` y 2 K + * 1 usp; 1.5水灰比
在水泥用量一定的R b #条件下，增大水灰比，混凝土的孔隙率增加，密实度降低，渗透性增大，空气中的水分及有害化学物质较多的浸入混凝土体内，加快混凝土碳化。A h ~ W x l ! t f
S t s ^ f C; 1.6施工质量
施工质量差表现为振$ S /捣不密实，造成混凝土强度低，蜂窝、麻面、空洞多，M = Q 6 8 3 u为大气中的二氧化碳和水分的渗入创造了条件，加速了混凝土的碳化。
1.7养护1 W t质量
&nb7 I Tsp; 混凝土成型后，必须在适宜的环境中进行养护。养护好的混凝土，具有胶凝好、强度高、内实外光和抗侵蚀能) k w $ 4 z力强，能阻止R S W 4 Z W v n大气中的水分和二氧化碳侵入其内，延缓碳化速度。
2影响混凝土碳化的外界因素
2.1酸性介O _ # t质
酸性气体（如CO2）渗入混凝土孔隙溶解在混凝土的液相中形成酸，与水泥石中的氢氧化钙、硅酸盐、铝酸盐及其他化合物发生中和反应，导致水/ k K | U q v u c泥石逐渐变质，混凝土的碱度降低，这是引起混凝土碳化的直接原因。试验研究已证明，混凝土的碳化速I { ? v W $度与二氧化碳浓度的平方根成正比，即混凝土5 P 1 K z碳化速度系数随二氧化碳浓度的增加而加快。
混凝土中钢筋锈蚀的另一个重要和普通的原因是氯离子（CL-）作用。氯离子在混凝土液相中形成盐酸，与氢氧化钙作用生成氯化钙0 * m # 8 B : 3，氯化钙具有高吸湿性，在其浓度及湿度较高时G Q [ k =，能剧烈地破坏钢筋的钝化膜，使钢筋发生溃灿性锈蚀。
2.2温度和光照
混凝土温度l F 3 x骤降，I 4 2其表面收缩产生拉力，一旦超过混凝土的抗拉强度，混凝土表面便开裂，导致形成裂缝或逐渐脱落，为二氧化碳和水分渗入创造了条件，加速混凝土碳化。
阳面混凝土温度较背阳面混凝土温度高，二氧化碳在空气中的扩散系数较大，为其与氢氧化钙反应提供了有利条件，阳光的直接照射，加速了其化学反应和碳化速度。
2.3含水量和相对湿度
&nb0 Z X i _sp; 周围介质的相对湿度直接影响混凝土含水率和Z ` 3 i碳化速度系数的大小。过高的湿度（如100%），使混凝土孔隙充满水，二氧化碳不易扩散到水泥石中，过低的湿度（如25%），则孔隙中没有足g o A q够的水使二氧化碳生成碳酸，碳化作用都不易进行；当周围介质的相e i ( B V R p $ j对湿h R / l O L \度为50~70%，混凝土碳化速度最快。因此，混凝土碳化速度还取决于混凝土的含{ 0 L ] f B Z V C水量及周围介质的相对湿度。实际工程中混凝土结构下部的碳化程度较上部轻，主要是湿度影响的结果。
2.4冻融和渗漏
在混凝土浸水饱和或水位变化部位，由于温度交替变化，使混凝土内部孔隙水交替地冻结膨胀和融解松弛P { _ F t j s D，造成混凝土大b V D P u I V & g面积疏松剥落或产生裂缝，导致混凝土碳化。渗漏水会使混凝土中的氢氧化钙流失，在混凝土表面结成碳酸钙结晶，引起混凝土水化产物的分解，其结果是严重降低混凝土强度和碱度，恶化钢筋锈蚀条件。
混凝土碳化的简易测试
采用化学测试法。即先凿掉混凝土保护层，然后滴入或涂抹酚酞剂，看混凝土是否变色（! R | 7 3碳化），若发现有碳化情况，则可迅速地测试出其碳化深度。
E I B - ^ O r; 1酚酞剂的配制
根据实践试验结果得出，用99%的酒精加1%的酚酞液，所配制的酚酞剂呈浅色；用96%的酒精加4%T ; T f a @ * ? e的酚酞液，所配制的酚酞剂呈深色。二者均可用来测试混凝土的碳化情况。
&n L Znbsp; 2混凝土碳化判定及其深度检测
首先将所需检测的混凝土表面打凿到需要y ) S P C 1的测试深度，然后把表面清理干净，涂抹或滴入已配制好的酚酞剂。当酚酞剂涂抹或滴入混凝土内1~2分种后，便有反应` n 6。若混凝土变红色，则混凝土未碳化；若混凝土不变色，则混凝土已碳化。因为酚酞剂内含P F 7 g : ~ l @有大量酒精，容易挥发，所以在测试和观察时速度要快，要尽快量出混凝土内碳化与非碳化的T : ; e M 1 | O界面尺寸，以K W l Q 4 k `便得到准确的碳化深度。
&nb0 E V K .sp; 3混凝土碳化检测值的取得
由于水工建筑中混凝土结构物的部位不同，其碳化程度也不尽相同Y * C G y，所以在进行混凝土碳化测试时，一定要多测几次，y R A以其平均值为混凝土碳~ ~ U化检测T 3 L w值。
&nbF ! # K 2 \ A Ysp; 4测试混凝土碳化凿开面的处理
在混凝土碳化测试工作完成后，对检测混凝土碳化的凿s g K j W 6 B开面应用环氧树脂砂浆或环氧混凝土作填补封闭处理。
v * D w ^ W 7; 混凝土碳化的防止措施
混凝土碳化有混凝土“癌症”之说，关键是应采取防止措施。
&; U 9nbm L zsp7 # y ; H * + G; 1设计方面
&nb% / 1 X - #sp; 根据水工建筑物中不同的结构形式和不同的环境因素，分别对混凝土的保护层采取不同的厚度，应尽量避免一律采用2~3cm.
2施工方面
混凝土质量好坏，施工是关键。一是要认真选择建筑材料。水泥选用抗碳化能力强的硅酸盐水泥；集料选用质地硬实和级配良好的砂和石H { E b J , + D /料；施工中除P ` = ^ j砂要筛、石要洗外，还要特别注意剔除集料中的有害物质。二是在混凝土中可掺入优质适宜的外加剂，如减水剂、阻水剂等，以改善混凝土的某些性能，提高其强度和密实性、抗渗性、抗冻性。三是要严格控制混凝土的水灰比q r G，要求是小水灰比，= ] d 7低塌落度，要把水的用量控制在满足配料和施工需要的最低范围内，尽量减少混凝土的自由m z u水。四是振捣和养护，振捣一定要充分并严格按照规定标准进行，必要时可作表面处理；养护一定要及时，一旦混凝土达到初凝时，就应立即进行养护，并坚持按不同水泥品种所要求的时间养护，控制好环境的温0 h ^ Y度和湿度，以使混凝土在适宜的环境中进行w i v = ^ X 5养护。五是钢筋混凝O % : -土保护层厚度，施工时要将钢筋用事先预制好的高标号砂浆垫: \ o m块垫好，使钢筋的混凝土保护层厚度满足设计要求。六是施工缝要做到少留% ; \ l 9 K } _或不留，必须要留的，应作好接缝r @ I V b g i N a处的工艺处理。
3使用方面
对于水; ; : ; w n 2 =工建筑物在使用上不要随意改变原设计的使用条件。因为水工建筑物使用条件的改变，直接关系到外界气体、温度、湿度等因素变化所引_ i a : L * ( D起的混凝土内部某些情况的变化，尤其是对于混凝土构件的容易碰撞部位，更应) ( I P @当设置包角和隔层保护。
&nbR 2 F w A P z 7sp;4.治理及时
对于水工建筑中混凝土构件的治理,主要是定期检查、加强维护。对于轻易产生碳化的混凝土构件,则应派专人定期观察及测试温度、湿度,检查裂缝情况和碳化深度,并作好具体记录。若发现混凝土表面有开裂、剥落现象时,则应及时利用防{ w { U ( x护涂料对混凝土表面进行封闭或采取使混凝土表面与大气隔离措施,绝对不答应其裂缝继续扩大,必要时可作混凝土补强处理。
总之，影响水工建筑物中混凝土碳化的因素很多,问题比较复杂,预防对策还有待于进一步分析研究。混凝土的碳化虽然能对混凝土的耐久性产生严重的不良影响,但只要科学施工,严格管理,采取各种措施,预防混凝土的碳化或减慢碳化速度是完全有可能做到的。
请登录后发表评论
注册